[发明专利]含半挥发性有机污染物的固体废物的处理方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体废物处理方法和设备，特别是一种被持久性有机废弃物污染的土壤、污泥及其它固体废弃物的处理方法和设备。

背景技术

半挥发性有机污染物SVOC是指沸点在170～350℃、蒸汽压在13.3×10^-5Pa～1×10^-5Pa的有机物。众多半挥发性有机污染物为有毒物质，有些是环境雌激素类污染物，能干扰人体和动物的内分泌系统，引起遗传变异，具有生殖毒性，有致畸、致突变、致癌作用。这些污染物具有的半挥发性使其经过淋溶、挥发和沉降等过程，能够从水体或土壤中以蒸气的形式进入大气环境或被大气中的颗粒物吸附，通过大气环流在大气环境中作远距离迁移，在较冷或海拔高的地方会沉降到地球上，而后在温度升高时，它们会再次挥发进入大气，进行迁移。这就是所谓“全球蒸馏效应”或“蚱蜢跳效应”。由于这种过程不断地发生，使得SVOC可沉降到地球偏远的极地地区。在南极企鹅体内和北极爱斯基摩人体内都能检出有半挥发性有机污染物及其代谢物。

随着20世纪工业的迅速发展，半挥发性有机污染物出现泄漏和污染大面积土壤、水体的案例比比皆是，曾经引起较大轰动的原武汉农药厂280亩黄金宝地变“毒地”事件，万科集团花费一亿元将北京曾经建过农药厂和涂料厂的3万平方米土地受污染的泥土全部运出焚烧处理后运回新土回填，最后才将“毒地”清毒。这些半挥发性污染物降解速度慢，对地下水造成严重威胁，污染环境空气，因此需要进行无害化处理。

现有技术对含有半挥发性有机污染物的固体废物的处理方法，主要有原位热脱附和生物处理，异位填埋、焚烧、淋洗和异位热脱附处理。这些方法有各自的优缺点：生物处理主要利用植物和微生物对污染土壤进行修复，具有成本低的优点，但周期长、生物的选择降解性及效果差制约了其广泛的应用；填埋处理简单易行，但占用库容大、费用昂贵；焚烧处理效果佳，但所需设备复杂，成本高；淋洗需要耗费大量淋洗液，且造成淋洗液的二次污染。因此开发一种成本低廉且能使含半挥发性有机污染物的固体废物得到一次性无害化处理的方法是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种含半挥发性有机污染物的固体废物的处理方法和设备，要解决的技术问题是一次性无害化处理含中高浓度半挥发性有机污染物，避免生成二噁英类二次污染物。

本发明采用以下技术方案：一种含半挥发性有机污染物的固体废物的处理方法，包括以下步骤：一、破碎，将含半挥发性有机污染物的固体废物破碎至30mm以下粒径的待处理料；二、热脱附，将待处理料在温度为150-550℃，处理10-30分钟，使含半挥发性有机污染物的固体废物中的气体与固体物分离；三、冷凝，气体进入冷凝器，冷凝后的尾气被排放；冷却填埋，固体物自然冷却后，返回原地填埋；四、萃取分离，气体冷凝后凝结的冷凝液经液液萃取分离，有机溶剂与冷凝液按质量比1∶20-50，搅拌均匀后静置30min，使有害的萃取液与剩余液体分离；剩余液体经过吸附树脂吸附后，进入市政排污管道；有害的萃取液用高压泵加压至7-10bar，由喷枪形成80μm的雾滴进入等离子体反应器处理，按处理量60L/h配备200KW功率的等离子体炬，等离子体处理后的气体经过急冷、除尘、脱酸后由烟囱排放。

本发明的热脱附采用间接加热方式。

本发明的冷凝器为气-水交换的列管式冷凝器。

本发明的冷凝后的尾气作为所述热脱附装置的助燃风，燃烧后经烟囱排放。

本发明的有机溶剂是苯、丙酮或乙醇。

本发明的剩余液体经过2-3级高吸油特性的LS-100大孔吸附树脂作为填料的吸附塔吸附污染物后，进入市政排污管道，按现有技术的污水处理方法处理后排出。

一种含半挥发性有机污染物的固体废物的处理设备，所述含半挥发性有机污染物的固体废物的处理设备由破碎设备、热脱附装置、冷凝器、萃取器、吸附塔、高压泵、喷枪、等离子体反应器和烟气净化系统组成；所述破碎设备将含半挥发性有机污染物的固体废物破碎后，热脱附装置将其气体与固体分离，气体经冷凝器冷凝后形成的冷凝液，在萃取器中经液液萃取分离得到的有害的萃取液，用高压泵加压后，由喷枪喷入等离子体反应器处理；所述冷凝后的气体经吸附塔内吸附污染物后排出。